Kā uzlabot e{0}}velosipēdu nobraukumu, izmantojot 3D drukātas titāna sakausējuma sastāvdaļas?

Elektrisko velosipēdu klāstu jau sen ierobežo akumulatora ietilpība un transportlīdzekļa svars. Vienkārša akumulatora palielināšana palielina svaru, palielina motora slodzi un samazina energoefektivitāti. No otras puses, aklu svara samazināšana mēdz apdraudēt rāmja izturību un izturību. Izmantojot topoloģiski optimizētas režģu struktūras un augstas stiprības vieglos titāna materiālus, piedevu ražošana ar 3D drukātu titāna sakausējumu pārkāpj tradicionālo ražošanas procesu robežas, lai panāktu svara samazināšanu un būtiski atraisītu lielāku diapazona potenciālu.

 

 

1. Tradicionālie rāmju risinājumi

Metinātas alumīnija sakausējuma caurules: salīdzinoši smagas; Sprieguma koncentrācija metinātajos savienojumos izraisa novecošanos un deformāciju ilgstošas ​​lietošanas laikā.

Oglekļa šķiedra: viegla, taču tai ir zema triecienizturība, grūti salabot un jutīga pret atmosfēras iedarbību. Tas noārdās ilgstošas ​​saules un lietus iedarbības rezultātā, savukārt sarežģītas struktūras ražošana rada augstas izmaksas un nodrošina ierobežotu izmaksu efektivitāti.

 

2. Titāna sakausējuma (Ti-6Al-4V) priekšrocības un parastās ražošanas sāpju punkti

✅ Materiālu stiprības: Augsta īpatnējā izturība. Tā izturība ir salīdzināma ar tēraudu ar daudz mazāku blīvumu, padarot to ideāli piemērotu vieglai mobilitātei.

❌ Tradicionālās ražošanas trūkumi: Kalšanas un apstrādes rezultātā materiāla izmantošanas līmenis ir zem 10 %, kā rezultātā rodas nopietni izejmateriālu atkritumi. Sarežģītas konstrukcijas, piemēram, īpašas formas rāmjus un precīzijas savienotājus, ir grūti apstrādāt. Šo iemeslu dēļ augstas veiktspējas titāna sakausējums elektrisko velosipēdu nozarē nav plaši izmantots.

 

 

1. Pamatvērtība

Tas rada revolūciju tradicionālajā titāna sakausējuma komponentu ražošanā un novērš vairākus tradicionālo procesu vājās vietas.

 

2. Projektēšanas metodika

Topoloģijas optimizācijai tiek izmantoti ģeneratīvā dizaina algoritmi, pamatojoties uz reālās braukšanas slodzēm. Materiāls tiek novietots nesošajās zonās, savukārt dobās vai režģa konstrukcijas tiek izmantotas neslodzes sekcijām, lai samazinātu svaru.

 

3. Formēšanas iespējas

Viengabala ražošana ir pieejama tradicionāli grūti izgatavojamiem, sarežģītas formas integrētiem rāmjiem, apakšējo kronšteinu savienojumiem, motora stiprinājumiem un akumulatora nodalījuma kronšteiniem. Vairākas atsevišķas daļas ir apvienotas, lai samazinātu metināšanas vietas un strukturāli vājus savienojumus.

 

4. Darbības rezultāti

Strukturālā stingrība, izturība pret nogurumu un braukšanas drošība ir pilnībā saglabāta, līdz pat 40 % samazinot galveno komponentu svaru.

 

5. Rūpniecības lietas

Zīmoli, tostarp Vācijas Urwahn un Urtopia, ir atklājuši konceptuālos e-velosipēdus ar 3D drukātām titāna sakausējuma daļām. Integrētie titāna rāmji samazina transportlīdzekļa pamatmasu un atbrīvo akumulatoru svara budžetu, panākot līdzsvaru starp vieglumu un paplašinātu diapazonu.

 

 

1. Svara ietaupījuma priekšrocības

Liela daļa transportlīdzekļa enerģijas patēriņa tiek novirzīta inerces masas pārvarēšanai. Mazāks transportlīdzekļa svars samazina motora jaudas patēriņu paātrinājuma, kāpšanas kalnā un kreisēšanas laikā, samazinot enerģijas zudumus.

Ar identisku akumulatora ietilpību braukšanas diapazons ievērojami palielinās, pārtraucot apburto loku, kurā "lielāki akumulatori nozīmē smagākus transportlīdzekļus un lielāku enerģijas patēriņu".

 

2. Papildu visaptverošas 3D drukāto titāna sakausējuma rāmju priekšrocības

Izcila izturība pret koroziju: iztur rūsu un novecošanos lietainā, mitrā un sāļu-sārmu vidē, novēršot metināšanas korozijas un alumīnija rāmju atslābšanas risku.

Augstāka stingrība nekā oglekļa šķiedrai: uzlabota triecienizturība pret triecieniem un grūdieniem; var labot pēc bojājumiem, lai nodrošinātu ilgāku kalpošanas laiku.

Plašs pielietojums: piemērots sporta riteņbraukšanai, ikdienas braucieniem un īsiem pilsētas braucieniem.

 

 

1. Rūpnieciskās ieviešanas statuss

3D drukātais titāna sakausējums vairs nav tikai tehnoloģija konceptauto; tā industrializācijas ceļš veidojas.

Izmaksu priekšrocības: neizkausētu pulveri var pārstrādāt atkārtotai izmantošanai, celšanas materiālu izmantošanai un izejvielu atkritumu ierobežošanai.

Pētniecības un attīstības priekšrocības: digitālā ražošana novērš nepieciešamību pēc pielāgotām veidnēm, paātrinot jaunu produktu prototipu atkārtojumus. Tā atbalsta rāmja ģeometrijas regulēšanu un pielāgotus izmērus, lai tie atbilstu dažādiem braucējiem.

 

2. Attīstības perspektīva

Pašreizējie ierobežojumi: augstās drukas aprīkojuma un titāna pulvera izmaksas ierobežo tehnoloģiju galvenokārt ar augstākās klases sporta e-velosipēdiem.

Nākotnes tendences: attīstoties vietējām titāna sakausējuma piedevu ražošanas tehnoloģijām un nobriest rūpnieciskajām ķēdēm, pakāpeniski parādīsies apjomradītas ekonomijas priekšrocības. Paredzams, ka šī tehnoloģija izplatīsies vidējās klases modeļos, sniedzot titāna sakausējuma vieglā svara mobilitātes priekšrocības parastajiem patērētājiem.

 

 

E-velosipēdu klāsts ir atkarīgs ne tikai no akumulatora specifikācijām. 3D-printed titāna sakausējums nav tikai materiāla maiņa; tas pārveido transportlīdzekļu virsbūves konstrukcijas, lai samazinātu svaru, vienlaikus palielinot izturību un samazinot enerģijas patēriņu. Tehnoloģijai uzlabojoties, viegls dizains, energoefektivitāte un augstākās klases konstrukcija kļūs par nozares tendencēm. Tas palīdzēs e-velosipēdiem pārvarēt attāluma vājās vietas, vienlaikus līdzsvarojot braukšanas diapazonu, vadāmību un izturību.

 

 

Ruihang kā tiešs titāna izstrādājumu ražotājs piegādā optimālas kvalitātes izejvielas jūsu precīzo komponentu ražošanai. Ja jums ir kādas titāna sakausējuma stieņu/plākšņu iegādes vajadzības, lūdzu, sazinieties ar mums pa e-pastu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com